反滲透膜的離子選擇特性

1. 反滲透膜的分離機理是什麼

反滲透膜是屬於一種壓力推動的膜濾方法，所用的膜不具離子交換性質，版可以稱為中性膜。權反滲透用半透膜為濾膜，必須在克服膜兩邊的滲透壓下操作，過去使用醋酸纖維素膜時的操作壓力為50~60個大氣壓，現今使用的聚醯胺復合膜的操作壓力為15個大氣壓左右。
半透膜是指只能通過溶液中某種組分的膜。對水處理所用的半透膜要求只能通過水分子，當然，這種對水的透過選擇性並不排斥少量的其它離子或小分子也能透過膜。
對膜的半透性機理有以下幾種解釋，但都不能解釋全部滲透現象。
一種解釋認為這是篩除作用，即膜孔介於水分子和溶質分子之間，因此水能透過，而溶質不能透過，但這不能解釋和水分字的大小基本一樣的鹽分分子不能透過的原因。
第二種解釋是認為反滲透膜是親水性的高聚物，膜壁上吸附了水分子，堵塞了溶質分子的通道，水中的無機鹽離子則較難通過。
最後還有一種機理認為是由於水能溶解於膜內，而溶質不能溶解於膜內。

2. 反滲透膜的性能指標

經常有客戶問到在我們選擇反滲透RO膜需要考慮哪些性能指標。通常分為三個：脫鹽率、產水量、回收率。

1.RO反滲透膜的脫鹽率和透鹽率

RO反滲透膜元件的脫鹽率在其製造成形時就已確定，脫鹽率的高低取決於反滲透RO膜元件表面超薄脫鹽層的緻密度，脫鹽層越緻密脫鹽率越高，同時產水量越低。反滲透膜對不同物質的脫鹽率主要由物質的結構和分子量決定，對高價離子及復雜單價離子的脫鹽率可以超過99%，對單價離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也可超過了98%（反滲透膜使用時間越長，化學清洗次數越多，反滲透膜脫鹽率越低）對分子量大於100的有機物脫除率也可過到98%，但對分子量小於100的有機物脫除率較低。

反滲透膜的脫鹽率和透鹽率計算方法：

RO膜的鹽透過率=RO膜產水濃度/進水濃度×100%

RO膜的脫鹽率=（1–RO膜的產水含鹽量/進水含鹽量）×100%

RO膜的透鹽率=100%–脫鹽率

2.RO反滲透膜的產水量和滲透流率

RO膜的產水量——指反滲透系統的產水能力，即單位時間內透過RO膜的水量，通常用噸/小時或加侖/天來表示。

RO膜的滲透流率——也是表示反滲透膜元件產水量的重要指標。指單位膜面積上透過液的流率，通常用加侖每平方英尺每天（GFD）表示。過高的滲透流率將導致垂直於RO膜表面的水流速加快，加劇膜污染。

3.RO反滲透膜的回收率

RO膜的回收率——指反滲透膜系統中給水轉化成為產水或透過液的百分比。依據反滲透系統中預處理的進水水質及用水要求而定的。RO膜系統的回收率在設計時就已經確定。

（1）RO膜的回收率=（RO膜的產水流量/進水流量）×100%

（2）反滲透(納濾)膜組件的回收率、鹽透過率、脫鹽率計算公式如下：

反滲透膜組件的回收率= RO膜組件產水量/進水量×100%

反滲透膜組件的鹽分透過率=RO膜組件產水濃度/進水濃度×100%

3. 反滲透膜與離子交換膜的選擇透過性有何根本上的區別

離子交來換膜是對離子自具有選擇透過性的高分子材料製成的薄膜,陽離子膜通常是磺酸型的,帶有固定基團和可解離的離子
如鈉型磺酸型:固定基團是磺酸根
解離離子是鈉離子，陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質,他的高分子母體是不溶解的,

4. 反滲透膜分離技術特點

反滲透膜是一種模擬生物半透膜製成的具有一定特性的人工半透膜，回是反滲透技術的核心構件。反答滲透技術原理是在高於溶液滲透壓的作用下，依據其他物質不能透過半透膜
而將這些物質和水分離開來。反滲透膜的膜孔徑非常小，因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等。系統具有水質好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優點。

5. 反滲透法的特性

反滲透方法可以從水中除去90 %以上的溶解性鹽類和99 %以上的膠體微生物及有機物等。尤其以風能、太陽能作動力的反滲透凈化苦鹹水裝置,是解決無電和常規能源短缺地區人們生活用水問題的既經濟又可靠的途徑。反滲透淡化法不僅適用於海水淡化,也適合於苦鹹水淡化。現有的淡化法中,反滲透淡化法是最經濟的,它甚至已經超過電滲析淡化法。由於反滲透過程的推動力是壓力,過程中沒有發生相變化,膜僅起著「篩分」的作用,因此反滲透分離過程所需能耗較低。在現有海水和苦鹹水淡化中,反滲透法是最節能的。反滲透膜分離的特點是它的「廣譜」分離,即它不但可以脫除水中的各種離子,而且可以脫除比離子大的微粒,如大部分的有機物、膠體、病毒、細菌、懸浮物等,故反滲透分離法又有廣譜分離法之稱。 與其他水處理方法相比具有無相態變化、常溫操作、設備簡單、效益高、佔地少、操作方便、能量消耗少、適應范圍廣、自動化程度高和出水質量好等優點。反滲透法脫鹽率及產水純凈程度都比電滲析法高,出水水質優於我國《生活飲用水衛生標准》,對高氟低礦化度苦鹹水通過反滲透法淡化,出水水質可達到我國《飲用純凈水衛生標准》。有資料表明,反滲透法淡化苦鹹水的能耗———電耗、水耗均低於電滲析法,而且反滲透法設備結構緊湊、佔地面積小、運行效果穩定可靠、符合「清潔生產」要求,反滲透法是較其他方法更為合理、有效的苦鹹水淡化方法。
採用反滲透法對不同含鹽量的苦鹹水進行脫鹽淡化,淡化過程中,系統運行穩定。系統的脫鹽率達96 %以上,淡化水水質達到國家生活飲用水標准。反滲透系統苦鹹水淡化裝置具有較強的適應性,可根據原水的水質情況,調整運行參數來實現對不同含鹽量的苦鹹水連續進行處理。該裝置高度集成化,可望成為定型的成套設備。 在水處理方面使用反滲透技術在全世界的公認度：
1、Harvard美國哈佛大學醫學院檢驗合格。
2、美國國家衛生試驗所檢驗標准。
National Sanitation Foundation Testing Laboratory Seal
3、美國LOMA LINDA大學醫學院檢驗合格。
4、美國加洲ORANGE COUNTY自來水管理局獎賞。
5、Dr.T.C.McDANIEL美國醫學學會推薦。
6、Wcts檢驗合格。
7、CCEL檢驗超標准。
8、NASA美國太空總署採用太空梭裝備。
9、Coca cola（可口可樂）公司採用。
10、美國海軍採用使海水變淡水。 給水預處理對反滲透法安全運行是至關重要的。無論地表水或地下水,都含有一些可溶或不可溶的有機物和無機物。雖然反滲透能截留這些物質,但反滲透主要是用來脫鹽。如果反滲透給水中含有過多的濁度、懸浮物質,這些物質將會淤積在膜表面上,此外還可使水中硬度過高而結垢,這些將使流道堵塞,造成膜組件壓差增大、產水量和脫鹽率下降,甚至使膜組件報廢的嚴重結果。另外不同膜材料具有不同的化學穩定性,它們對p H、余氯、溫度、細菌、某些化學物質等的穩定性也有很大的影響,對給水預處理的要求也不同。一般來講,膜組件生產廠商均會提出給水水質指標。這些指標包括:
(1) 淤泥密度指數( S D I) 。該指數能較好地反映給水中膠體、濁度和懸浮物的含量,給水預處理後, S D I 越低對膜組件的使用年限越長, 一般要求S D I ≤4 。降低給水中的S D I ,可採取絮凝、沉澱、過濾等方法。
(2) p H。復合膜耐p H 范圍較寬(2～11) ,而三醋酸纖維素耐p H 范圍較窄(3～8) ,超過規定范圍膜易水解。調節p H 的另一個目的是降低給水中的鹼度。
(3)鹼度。鹼度是度量水樣中和酸的能力,能與酸中和的物質是氫氧根離子、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硅酸鹽和磷酸鹽等,鹼度與氫氧化物和碳酸鹽結垢有密切關系。鹼度過高就必須用酸中和加以破壞。
(4) 溫度。不同膜材料的耐溫能力有所不同。如復合膜耐溫可高達45 ℃,而三醋酸纖維膜則不能超過35 ℃,水溫度過高還會增加膜的壓密性,膜組件產水量會大大下降。此外較高的水溫( 超過25 ℃) 會加速細菌的繁殖,這時更要注意滅菌措施。
(5) 鐵錳的含量。鐵、錳易造成膜面上污垢的沉積。
(6) 硫酸鹽。硫酸鹽(如CaSO4 ) 不易清除,當硫酸鹽和鈣、鎂含量較高時,必須注意加防垢劑,嚴格控制水的回收率。
(7) 硬度。硬度主要指鈣離子和鎂離子的含量,它是碳酸鹽垢和硫酸鹽垢的主要成分。通過計算水中Lange2lier 飽和指數、Stiff 和Davis穩定指數可判斷結垢的趨勢。
(8)余氯。加氯滅菌也是反滲透淡化過程中不可少的過程,但不同膜材料的耐氯性有很大的差別。三醋酸纖維素耐氯性能較好,可耐1. 0 mg/ L 的余氯,而復合膜則只能在低於0. 1 mg/ L 下運行。通過加入亞硫酸氫鈉可以降低余氯。
(9)總有機碳( TOC) 。TOC 過多可能引起微生物的污染,特別是經過殺菌消毒過程,如水溫較高,消毒分解的有機物,正是細菌的餌料,以致殘存的細菌繁殖更快,醋酸纖維素膜對此非常敏感。降低給水中的TOC ,可通過活性碳吸附。 雖然反滲透系統運行已證明是可靠的,但產生的故障報道也不少,如給水預處理不當、沒有按規定控制各種運行參數,均系操作不當引起。因此,反滲透淡化系統安全運行必須注意以下問題:
(1) 定期測試S D I 指數。S D I 過高,會造成膜組件的不可逆污染,縮短組件的壽命。
(2) 控制回收率。回收率過高,一方面使難溶鹽的組分超過溶度積而結垢,另一方面組件里的濃水流速過低,易於產生濃差極化引起結垢,同時不利於把水中膠體、懸浮物等排出。
(3) 注意膜組件的壓差。膜組件的初期壓差是很小的,如若壓差增大較快,預示膜組件被污染或結垢,必須查出原因,並予以糾正。
(4) 注意產水量和脫鹽率的變化,通常與壓差變化同時出現。如在短時間內,產水量和脫鹽率明顯變化,必須檢查預處理系統運行是否正常,如加葯量是否合適、過濾器是否漏砂等。 (1)反滲透系統對二價及多價陽陰離子的截留效果高於單價離子(表1) 。
表1 陰、陽離子截留率( %)
陽離子陰離子
Fe3 + Ca2 + Mg2 + K+ Na + SO2 -4 Cl - F - HCO -3
100. 0 98. 8 99. 5 98. 5 96. 5 98. 4 96. 4 96. 0 94. 7
(2 )反滲透系統對水質極差的SO4 ·Cl2Na ·Mg型和SO4 ·Cl2Na 型苦鹹水中的溶解性總固體、總硬度、鐵、錳、鈣、鎂、鉀、鈉、硫酸鹽、氯化物、二氧化硅等無機鹽的去除率為96 %～100 %;總硬度、氯化物、硫酸鹽、溶解性固體等指標去除率大於 98 % ,出水水質優於國家和國際水質標准.
(3)反滲透系統對人體健康危害較大的氟化物去除率為96 % ,六價鉻去除率為92. 5 %。
(4)反滲透系統對污染性及毒理學指標、耗氧量、N H32N、NO22N 、NO32N、砷去除率40 %～83 %,低於上述無機鹽類去除率,但原水中污染性指標含量相對較低,40 %～83 %的去除率完全可以滿足生活飲用水衛生標准要求。
(5) 苦鹹水中,微生物含量在地表水、地下水中差異較大,反滲透系統對細菌總數檢測的去除率從44. 6 %提高到93. 2 % ,去除效果明顯。
(6) 原水中毒理學指標及部分理化指標如銅、鋅、鉛、鉻、鎘、銀、汞、硒、氰、揮發酚類、三氯甲烷、四氯化碳、苯並(a) 芘、滴滴涕、六六六含量均較低,大都低於檢驗方法的檢出下限,不做加標檢驗,難以從運行水質指標中確定反滲透器對它們的去除效果,但根據中國預防醫學科學院環境衛生監測所1997年7 月對一些反滲透裝置加標檢驗報告來看,上述指標的去除率絕大部分達到100 %。 鍋爐補給水、除鹽水設備------各種蒸汽鍋爐、火力發電廠、熱水爐、石化熱力鍋爐等補給水。
中水、廢水回用設備------石油化工、鋼鐵、市政、紡織印染等工業領域的中水、廢水回用。
電子工業用超純水設備------單晶硅、半導體晶片切割製造、半導體晶元、半導體封裝、引線框架、集成電路、液晶顯示器、導電玻璃、顯像管、線路板、光通信、電腦元件、電容器潔凈產品及各種元器件等生產工藝用純水。
一般工業用純水設備-----鍍膜玻璃、電鍍、表面塗裝、紡織印染、工業配液、工業產品清洗等用水。
生物醫葯行業用純水設備-----針劑、粉針劑、大輸液、生化製品用水、醫用無菌水、口服液等符合GMP標准。
精細化工行業用純水設備------化工工藝用水、化學葯劑、化妝品等用純水。
飲料、食品行業水處理設備---飲用純凈水、蒸餾水、礦泉水、天然水、礦化水、啤酒生產用水、白酒勾兌用純水。
苦鹹水淡化、海水淡化設備。
膜分離設備--葯物分離、回收、濃縮、提純設備。
生活飲用水處理、賓館、樓宇、社區優質供水設備、直飲水工程。

6. 反滲透膜的性能參數有哪些啊謝謝

一、脫鹽率和透鹽率
鹽透過率=產水濃度/進水濃度×100%
脫鹽率=（1–產水含鹽量/進水含鹽量）×100%
透鹽率=100%–脫鹽率
膜元件的脫鹽率在其製造成形時就已確定，脫鹽率的高低取決於膜元件表面超薄脫鹽層的緻密度，脫鹽層越緻密脫鹽率越高，同時產水量越低。反滲透對不同物質的脫鹽率主要由物質的結構和分子量決定，對高價離子及復雜單價離子的脫鹽率可以超過99%，對單價離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也超過了98%；對分子量大於100的有機物脫除率也可過到98%，但對分子量小於100的有機物脫除率較低。
二、產水量
產水量——指反滲透系統的產水能力，即單位時間內透過膜水量，通常用噸/小時或加侖/天來表示。
滲透流率——也是表示反滲透膜元件產水量的重要指標。指單位膜面積上透過液的流率，通常用加侖每平方英尺每天（GFD）表示。過高的滲透流率將導致垂直於膜表面的水流速加快，加劇膜污染。
三、回收率
回收率——指膜系統中給水轉化成為產水或透過液的百分比。依據預處理的進水水質及用水要求而定的。膜系統的回收率在設計時就已經確定，
回收率=（產水流量/進水流量）×100%
反滲透(納濾)膜組件的回收率、鹽透過率、脫鹽率計算公式如下。
回收率= 產水量/進水量×100%
鹽透過率=產水濃度/進水濃度×100%
脫鹽率=（1-鹽通過率）×100%

7. 反滲透膜的基本性能參數

反滲透膜應具有以下特徵：
（1）在高流速下應具有高效脫鹽率；
（2）具有較高機械強度和使用壽命；
（3）能在較低操作壓力下發揮功能；
（4）能耐受化學或生化作用的影響；
（5）受pH值、溫度等因素影響較小；
（6）制膜原料來源容易，加工簡便，成本低廉。

反滲透的主要性能指標：
1、脫鹽率：正常情況下脫鹽率在98%以上，此時鹽透率為1-脫鹽率=1-98%=2%
2、透水量：一般一級反滲透設計通量8-14GFD，二級反滲透20-30GFD，1GFD=1.698LMH，單只膜元件的產水量=膜面積*設計通量，比如400ft2即37.2m2，設計通量取14GFD即23.8LMH，那麼此時這支膜的透水量為37.2*23.8/1000=0.89m3/h
3、鹽透率增加：每年按10%考慮，如果第一年鹽透率為2%此時脫鹽率98%，那麼第二年鹽透率為2%*（1+10%+=2.2%，此時脫鹽率97.8%
4、水量衰減：每年按7%考慮，計算方法同上。
5、回收率。即供水對滲透液的轉換率,直接影響除鹽系統的成本。對於苦鹽水的回收率大約為90 %;高苦鹽水降為60 %－65 %;工業海水系統回收率是35 %－45 %。
6、 膜通量。是表明通過膜表面的一個特定區域的水流速度。

希望能夠幫到您，如若對您有幫助，望採納，謝謝。

8. RO反滲透的原理是什麼

反滲透的原理：
首先要了解「滲透」的概念，滲透是一種物理現象。當兩種含有不同鹽類的水，如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現，含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分並不滲透，這樣，逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止。然而，要完成這一過程需要很長時間，這一過程也稱為滲透壓力，但如果在含鹽量高的水側試加一個壓力，其結果也可以使上述滲透停止，這時的壓力稱為滲透壓力.。如果壓力再加大，可以使方向相反方向滲透，而鹽分剩下，因此反滲透除鹽原理就是在有鹽分的水中(如原水)，施以比自然滲透壓力更大的壓力，使滲透向相反方向進行，把原水中的水分子壓力到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達到除去水中雜質、鹽分的目的。

9. 東麗反滲透膜的主要用途及特性

東麗反滲透膜技術主要分離對象是分離溶液中的離子范圍。反滲回透法分離過程不需加答熱，沒有相變，具有耗能少，設備體積小，操作簡單，適應性強，應用范圍廣等優點，已成為重要的水處理手段之一。

反滲透膜分離技術是一種實用的水處理技術，反滲透是目前較微細的過濾系統，RO膜可阻擋所有溶質與無機分子及任何分子量大於lOO的有機物，水分子可自由通過R0膜而純化，溶鹽的脫鹽率可達95%，甚至可達到99%。因而反滲透的應用相當廣泛，海水及苦鹹水淡化，家庭飲用水及工業用純水的製造，都逐步採用了東麗TORAY反滲透膜。東麗TORAY反滲透膜

東麗TORAY反滲透膜基本原理及特點

將淡水和鹽水用一種只能透過水而不能透過溶質的半透膜隔開，淡水會自然地透過半透膜至鹽水一側，這種現象稱為滲透。當滲透進行到鹽水一側的液面達到某一高度而產生壓力，從而抑制了淡水進一步向鹽水一側滲透。如果在鹽水一側加上一個大於滲透壓的壓力，鹽水中的水份就會從鹽水一側透過半透膜至淡水一側，這一現象稱為反滲透。